什么叫数据机房,最全面模块化机房建设与传统建设有什么区别?
近年来数据中心建设领域取得的进展,“模块化数据中心”无疑是一个热词。模块化数据中心因其能够提供高性价比、高可用性的建设模式,从而被众多基建厂商所熟知。众多传统数据中心基础设施厂商纷纷进入“模块化”的市场竞争中, “模块化”的理念深入人心。在我国已有不少数据中心开始采用模块化数据中心的建设模式,有的甚至步子迈得更大,采用预制模块化的方式。比如,深圳市于某工业园区的数据中心就是采用当下流行的KITOZER(开拓者)预置模块化技术。在该数据中心的建设过程中,其电力、制冷、通信电缆以及相关的环境监控等都预先部署在一个框架上,类似积木,预先完成测试,然后将这个框架直接部署到数据中心,这样数据中心的建设就如同搭积木,从而加快部署。下面就由广州莱安智能化系统开发有限公司来讲解一下:
随着机房系统的发展,机房建设么事也是层出不穷,模块化机房建设模式相较传统建设模式具备了更多优势,在满足客户业务需求的同时创造更多价值,成为未来数据中心建设模式的新标准与方向标。下面凯利圆科技的工程师就为大家介绍一下模块化机房建设与传统建设的区别,供大家参考。
一、微模块数据简介
微模块数据中心是将传统机房的机架,空调,消防,布线,配电,监控,照明等系统集成为一体化的产品,充分发挥了模块化设计的优势,可以实现系统的快速、灵活部署,这不仅可以大幅降低建设成本,而且能够大幅缩短数据中心的建设周期,微模块数据中心的建设周期减少至8-12周。微模块数据中心建设对机房的空间环境没有特殊要求,不需抬高地板和其它机房的专门装修。
微模块机房,嵌套式整合数据中心物理基础设施一体化,是智能高效的模块化一体式机房,能从容应对供电、消防、监控、管理、运维、扩容等几个方面带来的挑战。
包括UPS 电源、配电、机柜、监控及布线系统等功能模块,适用于政府、教育、医疗、制造、金融、能源、通信等行业的中小型数据中心、分支机构机房、集中管理的分布式机房、成长型模块化数据中心等。
二、微模数据中心解决传统数据中心面临的问题
(一)、传统数据中心面临的问题
1.建设周期长
建设周期就是机房基础设施系统规划、设计、安装和付诸运营的速度。从以往经验来看,这一般是按年来计算的。如下图2一显示了此类项目典型的时间表。因为传统的解决方案涉及大量定制过程,所以这个时间表十分冗长。根据项目建设的实际情况,通常将数据中心的基本建设周期细分为决策阶段、实施准备阶段、实施阶段和投产竣工阶段,整个建设周期大概在400天左右。
图2数据中心的基本建设周期
(1)、决策阶段:包括数据中心建设项目的初步可行性研究以及可行性研究,确定项目的投资估算。
(2)、实施准备阶段:包括数据中心建设工程的规划设计和实施准备。
(3)、实施阶段:包括数据中心的设备供应、施工安装和生产准备。施工安装是将建设项目从设计图纸变成实物的一个重要环节。在施工准备工作完成后,需要提交开工报告,经主管部门批准后才能动工兴建。生产准备贯穿在实施准备阶段、实施阶段和投产竣工阶段,主要工作将在实施阶段内完成。
(4)、投产竣工阶段:包括数据中心设备的调试、试运行和竣工验收移交。
(5)、建设周期典型时间是400天左右,当需要不断地预测未来时还会使项目延迟。在业务需求高速变化的今天,这个时间表是不适应和不允许的,用户都希望在几个月内就建成数据中心,而不是几年。
2.扩展性差
扩展能力对于适应性就十分重要了。基于对未来业务需求的分析,根据最坏的情况来规划系统容量,然而他们却无力预见3到4年以后的情形,因此造成了过度建设。另一种方案甚至更加让人担忧,也就是根据当前需要保守建设,采用此方案之后只有在中断业务和增加业务成本的情况下才能够提高容量。有研究显示,目前一般数据中心对其基础设施容量的利用都不足50%.实际上,数据中心的利用率一般只有大约三分之一。试想项目的ROI(投资回报率)可能本应高出三倍,三分之二的投资本可用于公司的其他项目,以带来更丰厚回报。
3.能耗高
巨大的电力损耗数据中心的运行需要大量的电力,传统建设没有很好地考虑用电、制冷、气流管理的问题,很多数据中心的PUE(PowerUsageEffectiveness,数据中心能源效率指标)偏高,采用常规意义下的可靠性较高的环境动力设备,但这些设备往往效率较低,数据中心的PUE都在2.0以上甚至更高,这意味着数据中心所使用的能源约有一半消耗在IT负载上,另一半消耗在包括电源设备、冷却设备和照明设施在内的网络关键物理基础设施上。
4.机房运维难度大
IT运维正面临诸多问题,深陷服务质量低下的困境而无法自拔:粗放式运维,资源台帐不清;加上运维人员交替,运维人员并不了解所有IT资源,管理更无从谈起;缺乏统一的服务接口人,故障响应和故障处理跟踪出现混乱;系统运维优化需要IT人员积累大量的数据和报表进而得出结论,而日常的IT运维管理难以有效统计这些数据。
(二)、微模块数据中心优势
1.快速部署、缩短建设周期
微模块数据中心加快规划与设计速度,可根据设计目标以合理的方式配置系统结构,包括:模块单元的物理排列,仅选用满足当前IT需求的设备数量与类型;微模块批量生产可以实现现货供应,因而提高了交货速度;标准化的连接方式可减少现场配置与连接的工作量,加快安装速度;微模块可以采用与现场一模一样的方式在工厂进行连接并预先测试,系统的调试速度也提高了;仅根据当前的IT需求进行设计,因而只需部署比典型的传统系统设备数量更少的小型基础设施,进一步缩短了各个部署阶段所需的时间。微模块数据中心建设周期可大大缩短,传统数据中心实施阶段需要7-8月,采用微模块建设缩短至2-3个月。
2.方便扩展、分期建设
采用微模块的架构,数据中心可以逐步增加,因而可使从1个微模块到几十个微模块根据需求分期建设。大型数据中心的任何大小的IT空间的配置达到最佳状态。微模块数据中心方案显著降低了数据中心在使用寿命期间的成本。比如大型IDC(互联网数据中心)租赁公司,不知未来客户需要多少台机柜、什么样的供电等级、客户要求短时间增加业务等,采用微模块数据中心是最佳选择。
3.标准模块、稳定可靠
微模块数据中心采用模块化、标准化和高整合设计,使得整个系统稳定度高。同时,微模块数据中心可依据客户需求,在电力备援方案上提供N、N+1、2N等配置方案,满足TIA-942最高Tier4水平。
4.绿色、节能
数据中心在使用寿命期间的电力成本是TCO(TotalCostofOwnership,总拥有成本)中最大的一项。按照现有的IT需求规划基础设施,并根据IT需求的增长添加新的微模块,这种方式使用户只需为所需的设备提供微模块。在数据中心的使用寿命期间,因此而节约的电力成本非常可观。微模块数据中心建设使得供电系统、制冷系统的容量与负载需求更为匹配,从而提高了工作效率并减少过度配置。微模块电源转换率高达95.4%,由于采用标准化的接口和微模块架构,极大节省电能,达到系统节能。采用机柜式(列间)空调,在近热源直接送风,这样气流通路较短,而且制冷更为精准,解决了局部热点的问题。将列间的冷通道封闭隔离,冷热气流互不干扰,避免的气流串扰而导致的热岛效应,避免了风量和冷量损耗。相比传统机房,微模块数据中心制冷效率提升12%以上。微模块数据中心结合水冷系统、自然冷却系统,PUE可降至1.5以下。
5.智能管理、高效运营
智能的管理系统能够帮助客户节能降耗,实现数据机房多层级、精细化能耗管理,通过多种报表精确定位能源额外损耗点。基于大数据分析,输出节能优化方案,构建绿色数据机房。最佳资产管理是对于全网资产的生命周期进行管理实现资产信息的闭环管理,保证数据及时刷新,及时管理。同时帮助用户制定资产维护计划,在维护计划内帮助客户实现主动预警,同时可动态调整维护计划,按照当前实际情况输出优化方案,构建最佳资产管理功能。
三、模块化机房建设与传统建设的区别
在机房建设过程中,相较于传统建设模式,模块化机房建设主要有以下几点区别:
1、一体化分布式部署:批量复制、按需扩展三房归一
从UPS&电池房+空调房+IT机房归一成IT机房,对大楼要求统一明确,统一接口。模块级按需建设,从按一个机房统一建设改为按一个微模块分期建设。20个模块从下单到交付仅用13周,快速的IDC部署能力自适应快速发展需求。
2、模块与土建解耦:一次规划,分期投资,快速部署
土建和IT建设分离,大楼主体及基础水电一次性建设完成,数据中心模块则按需灵活部署。数据中心模块各组件均为标准化产品并预留接口,可快速生产发货、现场快速组装,有效提高ROI,Capex下降10%。
3、模块内部件与通道结构件解耦:灵活应对未来变化
服务器生命周期一般为3-5年,数据中心为10-15年,当未来一轮服务器配置变化,微模块灵活调整内部供配电和制冷的配比即可应对,大大提高微模块未来的可用性。
4、密封通道+冷冻水行级空调降低PUE至1.5
密封通道设计,隔离冷热气流,行级空调就近制冷、就近热量转移,消除局部热点,大幅提高制冷效率,现场测试PUE低至1.5,OPEX降低35%-40%。
5、智能管理架构:单模块监控与集群监控提高运维效率
每个微模块部署一台触摸屏(带独立NetEco智能管理系统),连接到交换机,负责本模块的监控管理;同时提供北向SNMP接口,支持基于微模块的集群管理,界面清晰,大大提高运维效率。
四、结语:
我们可以看到,正是通过以上五点区别,模块化的建设模式相较传统建设模式才具备了更多优势,在满足客户业务需求的同时创造更多价值,成为未来数据中心建设模式的新标准与方向标。
a类机房建设标准?
A级机房的标准:距离停车场:不宜小于20米
距离铁路或高速公路的距离:不宜小于800米
距离飞机场:不宜小于8000米
距离化学工厂中的危险区域\垃圾填埋场:不宜小于400米
距离军火库:不应小于1600米
距离核电站的危险区域:不宜小于1600米
有可能发生洪水的地区:不应设置机房
地震断层附近或有滑坡危险区域:不宜设置机房
主机房温度(开机时):23±1℃:
主机房相对湿度(开机时):40%~55%
主机房温度(停机时):5~35℃
主机房相对湿度(停机时):40~70%:
主机房和辅助区温度变化率(开\停机时):<5℃/h:
辅助区温度\相对湿度(开机时):18~28℃、35%~75%:
辅助区温度\相对湿度(停机时):5~35℃、20%~80%:
不间断电源系统电池室温度:15~25℃:
抗震设防分类:不应低于乙类
主机房活荷载标准值(Kn/m2):8~10:
组合值系数ψc=0.9:
频遇值系数ψf=0.9:
准永久值系数ψq=0.8:
为什么服务器要放在机房托管?
和个人电脑不同,服务器上面跑着核心应用,需要7x24小时运行。这对服务器以及配套设置要求极高,要考虑到故障切换的问题。
服务器硬件基本不用担心,一般都是有冗余设计的,比如双电源、多网卡,就是为了保证某个部件出问题的时候,其他部件可以顶上来,从而保证业务正常运行。
服务器的配套设施一般有UPS、空调等,UPS能够起到稳压、在突然断电快速切换到备用电源的作用。空调能保证服务器常温的状态,因为服务器的特殊性,散热会比较大,空调能保证它比较低的温度,不至于出现温度过高而出现问题。
而机房的这些配套设施都是做的比较完善的,要放在公司里也是可以的,就要购买这些配套设施,还需要专人进行维护,这可是一比不小的开支,而且服务器噪音比较大,放公司里也不太合适。
环境温湿度对数据机房有何影响?
温度对机房设备的影响众所周知,湿度对机房的影响其实并不逊于温度,甚至有过之而无不及。
研究表明:当空气的相对湿度大于65%时,物体的表面附着一层厚度为0.001-0.01 微米的水膜,湿度为100%,水膜厚度为10微米。水膜会导致电路或电子器件故障,如腐蚀/击穿/短路等;
实验表明:当机房相对湿度为30%时,静电电压为5000V,当相对湿度为20%时, 静电电压为10000V,而当相对湿度降到5%时,静电电压高达20000V以上。 湿度过低容易产生静电,损坏电路板。静电不仅会使计算机出现随机性“软故障”,而且还会导致某些元器件如CMOS、MOS电路、双极性电路击穿和毁坏,被称为“电子元件杀手”,尤其对通信和数据机房危害巨大。
机房温湿度国标
机房场地国标GB2887-89计算机站场地技术条件中4.4.1.3 条规定开机时机房内的环境温度、湿度标准,其中环境温度为:A级22±2℃,B 级15~30℃,C级10~35℃;环境湿度为:A级45%~65%,B级40%~70%,C 级30%~80%;机房的标准均应达到A级标准。
机房温湿度条件应满足所安装设备的要求,在设备未选定时,按下表的要求。机房温湿度条件要求:
注:①环境正常工作条件(即长期工作条件)的温湿度应是在地板上1.5米和在设备前方0.4米处测量的数值;短期工作定为连续不超过48小时和每年积累不超过15天。
一、高温对设备运行的影响
(1)温度与平均无故障运行时间的关系——10℃法则
温度与平均无故障运行时间的关系:由于现代电子设备所用的电子元器件的密度越来越高,使元器件之间通过传导、辐射和对流产生热耦合。因此,热应力已经成为影响电子元器件时效的一个最重要的因素。对于某些电路来说,可靠性几乎完全取决于热环境。为了达到与其的可靠性目的,必须将元器件的温度降低到实际可以达到的最低水平。有资料表明:环境温度每提高10℃,元器件寿命约降低30%-50%,影响小的也基本都在10%以上,这就是有名的“10℃”法则。
(2)高温对元器件的影响
A、半导体器件:电子元器件在工作时产生大量的热,如果没有有效的措施及时把热三走,就会使集成电路和晶体管等半导体器件形成结晶,这种结晶是直接影响计算机性能、工作特性和可靠性的重要因素。
根据实验得知,室温在规定范围内每增加10℃,其可靠性约下降25%。
器件周围的环境大约超过60℃时,就将引起计算机发生故障,当半导体期间的温度过高时,其穿透电流和电流倍数就会增大。
B、电容器温度对电容器的影响主要是:使电解电容器电解质中的水份蒸发增大,降低其容量,缩短其使用寿命,改变电容器的介质损耗,影响其功率因数等参数变化。由实验得知,在超过规定温度工作时,温度每增加10℃,其使用时间下降50%。
C、记录介质。实验表明:当磁带、磁盘、光盘所处温度持续高于37.8℃时,开始出现损坏;当温度持续高于65.6℃时则完全损坏。对于磁介质来说,随着温度的升高,磁导率增大;当温度达到某一个值时,磁介质丢失磁性,磁导率急剧下降。磁性材料失去磁性的温度称为居
D、绝缘材料:由于高温的影响,用玻璃纤维胶板制成的印制电路板将发生变形甚至软化,结构强度变弱,印制板上的铜箔也会由于高温的影响而使粘贴强度降低甚至剥落,高温还会加速印制插头和插座金属簧卡的腐蚀,使接点的接触电阻增加。
E、电池环境温度与寿命的关系:电池是对环境温度最敏感的器件(设备),温度在工作温度25℃的基础上,每上升10℃,寿命下降50%。
二、低温对IT设备运行的影响
低温同样导致IT设备运行、绝缘材料、电池等问题。当机房温度过低时,部分IT设备将无法正常运行。
(1)机房温度过低导致设备无法运行
机房的环境温度低于5℃时,通信设备将无法正常运行;机房的环境温度低于-40℃时,铅酸电池无法提供能量。
(2)绝缘材料
低温时,绝缘材料会变硬、变脆,使结构强度同样减弱。对于轴承和机械传动部分,由于其自身所带的润滑油受冷凝结,黏度增大而出现黏滞现象。温度过低时,含锡量高的焊剂会发生支解,从而降低电气连接的强度,甚至出现脱焊、短路等故障。
(3)电池环境温度与放电容量的关系
同样,当工作温度为25℃之下时,随着温度的下降,电池放电容量下降。
三、湿度对IT类设备运行的影响
通常,IT类设备的工作环境要求湿度为40%-55%。超过65%的湿度,为湿度过高;超过80%属于潮湿;低于40%术语湿度过低(空气干燥)。
(1)湿度过高对IT类设备运行的影响
当空气的相对湿度大于65%时,物体的表面附着一层厚度为0.001-0.01μm的水膜;湿度为100%时,水膜厚度为10μm。这样的水膜容易造成“导电小路”或者飞弧,会严重降低电路可靠性。
在相对湿度保持不变的情况下,温度越高,对设备的影响越大,这是因为水蒸气压力随温度升高而增大,水分子易于进入材料内部。
当相对湿度由25%增加到85%时,纸张的厚度将增加80%,这就是在潮湿的天气里打印机无法正常工作的原因。
(2)湿度过低对IT类设备运行的影响
静电放电是电子工业中的曾普遍存在的“硬病毒”,在内、外因条件具备的特定时刻便会发作,已成为电子工业的隐形杀手。
据报道,仅美国电子工业每年因静电放电造成的损失就达几百亿美元。根据Intel公司公布的资料显示,在引起计算机故障的诸多因素中,电气过应力(ElectricalOverStree,EOS)/ESD是最大的隐患,将近一半的计算机故障都是由EOS/EDS引起的,ESD对计算机的破坏作用具有隐蔽性、潜在性、随机性和复杂性的特点。
IT类设备由众多芯片、元器件组成,这些元器件对静电都很敏感,不同的静电敏感器件受静电损伤的阈值电压不同。在空气湿度过低时,工作人员的活动非常容易产生静电电压。
实验表明,当机房相对湿度为30%时,静电电压为5000v;当机房相对湿度为20%时,静电电压为10000v;当机房相对湿度为5%时,静电电压可高达20000v以上。这足以表明湿度对运行中的IT设备的重要性。
总结:
在北方的冬季寒冷干燥,机房湿度一般在20%以下,每年因静电导致的故障和事故非常多,应该引起特别关注。
公共机构数据中心机房是什么意思?
意思是,很多公司或单位可以在这个数据中心 租赁使用服务器,等于是一个很大的市常方便了很多小公司,省去建设数据中心的问题。
公共机构数据中心机房是什么意思